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廣州能源所在煤電機(jī)組低負(fù)荷穩(wěn)燃技術(shù)方面取得新進(jìn)展
隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn),我國光伏和風(fēng)電裝機(jī)容量及占比迅速增長,煤電的碳減排壓力和靈活調(diào)峰壓力越來越大。生物質(zhì)能的利用是助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要力量,《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案(2024-2027年)》將生物質(zhì)摻燒列為煤電低碳化改造的首選方案。在生物質(zhì)摻燒比例和煤電機(jī)組深度調(diào)峰壓力均增加的情況下,煤粉燃燒器低負(fù)荷運(yùn)行成為常態(tài),維持其穩(wěn)定燃燒是鍋爐安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保障。隨著“雙碳”目標(biāo)的推進(jìn),我國光伏和風(fēng)電裝機(jī)容量及占比迅速增長,煤電的碳減排壓力和靈活調(diào)峰壓力越來越大。生物質(zhì)能的利用是助力實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要力量,《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案(2024-2027年)》將生物質(zhì)摻燒列為煤電低碳化改造的首選方案。在生物質(zhì)摻燒比例和煤電機(jī)組深度調(diào)峰壓力均增加的情況下,煤粉燃燒器低負(fù)荷運(yùn)行成為常態(tài),維持其穩(wěn)定燃燒是鍋爐安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保障。針對上述問題,中國科學(xué)院廣州能源研究所生物質(zhì)高值化利用研究中心生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合哈爾濱工業(yè)大學(xué)提出了一種新型旋流燃燒器低負(fù)荷穩(wěn)燃技術(shù),有效解決了傳統(tǒng)燃燒器在極低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)存在的中心燃燒延遲、噴嘴過熱及氮氧化物排放過高等關(guān)鍵難題。研究團(tuán)隊(duì)通過實(shí)驗(yàn)與仿真相結(jié)合的方法,開發(fā)出兩種優(yōu)化旋流燃燒器,引入創(chuàng)新的間隙風(fēng)結(jié)構(gòu),顯著提升了燃燒器內(nèi)氣體顆粒的混合與回流區(qū)域的強(qiáng)度,使流場旋流數(shù)提高近50%,回流比由傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的36%提升至60%以上。優(yōu)化后燃燒器的中心著火位置顯著前移,燃用煙煤時(shí),從傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)噴嘴下游處的2.5米提前至0.15米和1.2米,能有效增強(qiáng)其穩(wěn)定著火性能并緩解噴嘴過熱問題。該技術(shù)的應(yīng)用只需對現(xiàn)有燃燒器結(jié)構(gòu)進(jìn)行部分改動(dòng),為煤電機(jī)組低負(fù)荷穩(wěn)燃難題提供了有效解決方案。原型燃燒器噴口燒毀機(jī)制及優(yōu)化前后噴口流場形態(tài)新型外環(huán)濃縮旋流煤粉燃燒器新型中心濃縮旋流煤粉燃燒器優(yōu)化前后燃燒器火焰形態(tài)對比近日,該研究成果以O(shè)ptimization of a swirl burner with universal low-load stable combustion technology: Investigating flow characteristics,?combustion performance,?and fuel adaptability為題發(fā)表于Energy期刊。論文第一作者為博士研究生武修一,通訊作者為劉華財(cái)正高級工程師、陰秀麗研究員。該研究獲得中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)課題的資助。論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.136888
2025-06-05
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?廣州能源所在新能源政策研究方面取得系列進(jìn)展
近日,中國科學(xué)院廣州能源研究所能源戰(zhàn)略與碳資產(chǎn)研究中心蔡國田研究員團(tuán)隊(duì)在新能源政策研究方面取得系列進(jìn)展。近日,中國科學(xué)院廣州能源研究所能源戰(zhàn)略與碳資產(chǎn)研究中心蔡國田研究員團(tuán)隊(duì)在新能源政策研究方面取得系列進(jìn)展。作為政策推動(dòng)的新能源產(chǎn)業(yè),我國風(fēng)能產(chǎn)業(yè)自2006年《可再生能源法》實(shí)施以來得到長足發(fā)展。在政策驅(qū)動(dòng)下,我國發(fā)展了本地化風(fēng)能技術(shù),建立了龐大的風(fēng)能產(chǎn)業(yè)并嵌入全球價(jià)值鏈。近年來,隨著可再生能源裝機(jī)量迅速增長,能源電力難以及時(shí)消納的問題凸顯,且在難以直接電氣化的長距離交通運(yùn)輸、重工業(yè)等領(lǐng)域仍面臨嚴(yán)峻的脫碳挑戰(zhàn),因此發(fā)展可再生電力來源的綠氫產(chǎn)業(yè)被視為解決該難題的關(guān)鍵方案之一。政策作為驅(qū)動(dòng)風(fēng)能與氫能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵手段,在綠氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,對技術(shù)創(chuàng)新的影響及作用機(jī)制仍不清楚,分析政策對技術(shù)創(chuàng)新的影響是推動(dòng)新能源技術(shù)持續(xù)發(fā)展、進(jìn)一步降低成本的有效途徑。該研究構(gòu)建了風(fēng)能部件和氫能價(jià)值鏈不同環(huán)節(jié)的創(chuàng)新和政策的高分辨率一手?jǐn)?shù)據(jù)庫,分別覆蓋1980-2020年間112個(gè)國家以及2010-2022年間67個(gè)國家,構(gòu)建了包含政策、專利、工業(yè)競爭力、國際原油價(jià)格、知識(shí)產(chǎn)權(quán)生態(tài)、GDP、人口等方面的統(tǒng)計(jì)模型,深入分析了各類政策對不同風(fēng)能部件、氫能價(jià)值鏈不同環(huán)節(jié)創(chuàng)新的異質(zhì)性影響,揭示了變量之間的影響機(jī)制,通過構(gòu)建反事實(shí)情景量化政策效應(yīng),創(chuàng)新性引入政策之間協(xié)同/拮抗關(guān)系識(shí)別模型,實(shí)證識(shí)別政策體系非線性影響。圖1 政策對不同質(zhì)量風(fēng)能創(chuàng)新影響的回歸結(jié)果研究結(jié)果表明,財(cái)政類政策,特別是補(bǔ)貼政策的效應(yīng)十分顯著,能夠有效推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,但存在明顯的邊際效應(yīng)遞減和刺激產(chǎn)業(yè)無序擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)。對于風(fēng)能,財(cái)政類政策作用主要集中在普通創(chuàng)新(從所有專利到國際專利家族,系數(shù)從0.966下降到0.488,見圖1),表現(xiàn)出明顯的邊際效應(yīng)遞減,說明過度的財(cái)政補(bǔ)貼僅刺激了一般創(chuàng)新數(shù)量增長,并未同步刺激高價(jià)值創(chuàng)新和行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,過度補(bǔ)貼易導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)無序擴(kuò)張。對于氫能,補(bǔ)貼政策表現(xiàn)出高度的技術(shù)成熟度敏感性。如對于技術(shù)成熟度低的需求端,補(bǔ)貼通過縮小新能源與化石能源之間的成本差距,加速氫能的滲透,促進(jìn)需求增加和潛在市場擴(kuò)張進(jìn)而刺激技術(shù)創(chuàng)新,系數(shù)為0.707且在1%水平顯著;但對于技術(shù)成熟度高的供應(yīng)端,政策效應(yīng)不顯著,補(bǔ)貼并未刺激創(chuàng)新增長反而易刺激產(chǎn)業(yè)無序擴(kuò)張(見圖2)。圖2 政策對氫能不同環(huán)節(jié)創(chuàng)新影響的回歸結(jié)果反事實(shí)分析進(jìn)一步表明,財(cái)政類政策促進(jìn)123.7%的風(fēng)能創(chuàng)新總量增長,但風(fēng)能政策之間未發(fā)現(xiàn)協(xié)同或拮抗作用,且監(jiān)管立法促進(jìn)葉片和控制系統(tǒng)創(chuàng)新增長77.9%和237.8%。對于氫能,研究發(fā)現(xiàn)其需求端戰(zhàn)略規(guī)劃與補(bǔ)貼以及立法同時(shí)實(shí)施時(shí),政策之間存在拮抗作用。當(dāng)戰(zhàn)略規(guī)劃和補(bǔ)貼減稅同時(shí)實(shí)施,政策交互效應(yīng)為20.54%,二者單獨(dú)實(shí)施時(shí)政策效應(yīng)分別為-1.7%和26.08%,政策交互導(dǎo)致政策效應(yīng)下降3.84%;當(dāng)戰(zhàn)略規(guī)劃和立法同時(shí)實(shí)施,政策交互效應(yīng)為6.45%,二者單獨(dú)實(shí)施時(shí)政策效應(yīng)分別為-0.3%和9.37%,政策交互導(dǎo)致政策效應(yīng)下降2.62%。圖3 1980-2020年間各政策對不同創(chuàng)新的量化效應(yīng)該研究闡明了政策在技術(shù)發(fā)展不同階段的非線性影響,為政策制定者提供了理論參考。研究建議,財(cái)政類政策特別是補(bǔ)貼是推動(dòng)創(chuàng)新有效手段,但隨著技術(shù)成熟度提高,需建立梯度退出機(jī)制;與此同時(shí),應(yīng)重視監(jiān)管立法在促進(jìn)風(fēng)能關(guān)鍵核心部件創(chuàng)新的重要性;此外,政策組合需留意長期政策戰(zhàn)略規(guī)劃與短期政策目標(biāo)如補(bǔ)貼等間的動(dòng)態(tài)協(xié)同。研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)、廣東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國工程院項(xiàng)目等資助。相關(guān)研究成果以Global perspectives on wind energy innovation: Policy impacts and component-level analysis為題,發(fā)表于Energy期刊,原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360544225006425;以及以Promoting innovation: Policy impacts on global hydrogen value chain為題,發(fā)表于Renewable and Sustainable Energy Reviews期刊,原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032125006872。
2025-07-09
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國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“新能源產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)數(shù)字標(biāo)識(shí)與綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建技術(shù)”年中交流會(huì)在廣州能源所召開
6月23日至25日,由清華大學(xué)牽頭的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“新能源產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)數(shù)字標(biāo)識(shí)與綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建技術(shù)”項(xiàng)目年中交流會(huì)在中國科學(xué)院廣州能源研究所召開。來自清華大學(xué)、中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國科學(xué)院廣州能源研究所、中國科學(xué)院過程工程研究所、清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院、北京工業(yè)大學(xué)、中船海裝風(fēng)電有限公司等10家項(xiàng)目參與單位的20余名項(xiàng)目核心成員參加了此次會(huì)議及企業(yè)調(diào)研活動(dòng)。會(huì)議由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人清華大學(xué)徐明教授主持。6月23日至25日,由清華大學(xué)牽頭的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“新能源產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)數(shù)字標(biāo)識(shí)與綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建技術(shù)”項(xiàng)目年中交流會(huì)在中國科學(xué)院廣州能源研究所召開。來自清華大學(xué)、中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國科學(xué)院廣州能源研究所、中國科學(xué)院過程工程研究所、清華蘇州環(huán)境創(chuàng)新研究院、北京工業(yè)大學(xué)、中船海裝風(fēng)電有限公司等10家項(xiàng)目參與單位的20余名項(xiàng)目核心成員參加了此次會(huì)議及企業(yè)調(diào)研活動(dòng)。會(huì)議由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人清華大學(xué)徐明教授主持。年中交流會(huì)議交流會(huì)上,各研究任務(wù)負(fù)責(zé)人圍繞項(xiàng)目核心技術(shù)內(nèi)容作專題匯報(bào),針對新能源產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)質(zhì)量要求與再生產(chǎn)品減污降碳效應(yīng)精細(xì)溯源與分配歸集算法框架、物質(zhì)代謝與環(huán)境排放信息數(shù)字映射技術(shù)、產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)評價(jià)方法與指標(biāo)體系、產(chǎn)品全球尺度數(shù)字化供應(yīng)鏈構(gòu)建與資源環(huán)境影響溯源方法、供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建技術(shù)等重要研究內(nèi)容展開深入研討。各課題負(fù)責(zé)人分別匯報(bào)了本季度工作進(jìn)展情況,包括工作增量、問題解決方案、考核指標(biāo)完成情況以及經(jīng)費(fèi)執(zhí)行情況等。人工環(huán)境節(jié)能技術(shù)科研團(tuán)隊(duì)李宇萍研究員代表課題三作匯報(bào)。最后,徐明對此次年中交流會(huì)進(jìn)行了總結(jié),并對下一階段工作進(jìn)行了部署,強(qiáng)調(diào)要進(jìn)一步加強(qiáng)各參與單位之間的溝通協(xié)作,避免重復(fù)工作,確保項(xiàng)目高效推進(jìn)。會(huì)議合影會(huì)議次日,與會(huì)人員前往深圳欣旺達(dá)電子股份有限公司進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。調(diào)研期間,雙方圍繞電池行業(yè)供應(yīng)鏈可持續(xù)管理、電池產(chǎn)品數(shù)字標(biāo)識(shí)應(yīng)用及電池護(hù)照構(gòu)建方案等問題進(jìn)行了深入交流與探討,對項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開展相關(guān)研究和技術(shù)方案設(shè)計(jì)具有重要意義,為項(xiàng)目后續(xù)的研發(fā)應(yīng)用方向和產(chǎn)業(yè)化推廣提供了寶貴的實(shí)踐參考和指導(dǎo)意見。此次年中交流會(huì)議有效促進(jìn)了“新能源產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計(jì)數(shù)字標(biāo)識(shí)與綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建技術(shù)”項(xiàng)目各研究任務(wù)的協(xié)同推進(jìn),項(xiàng)目組將按項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃、結(jié)合本次會(huì)議的研討成果,繼續(xù)推動(dòng)項(xiàng)目開展、高質(zhì)量完成研究內(nèi)容和考核指標(biāo)。
2025-07-02
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廣州地化所郭羽翯、郭煬銳等-EPSL: 揭示珊瑚文石團(tuán)簇同位素高溫快速熱重置特征
?近二十年來,碳酸鹽團(tuán)簇同位素(Δ47)已發(fā)展成為古溫度重建的重要研究手段。然而,地質(zhì)時(shí)期的碳酸鹽,尤其是生物碳酸鹽極易受到成巖蝕變作用的影響,導(dǎo)致其Δ47發(fā)生重置而偏離初始條件。因此,深入研究碳酸鹽在成巖蝕變過程中同位素信號(hào)的響應(yīng)機(jī)制顯得尤為重要。文石作為海洋生物骨骼的主要礦物成分,在海洋沉積記錄中具有廣泛代表性;同時(shí),其亞穩(wěn)態(tài)特性使其對埋藏成巖作用極為敏感,這使得研究生物文石在熱重置過程中的團(tuán)簇同位素響應(yīng)機(jī)制具有獨(dú)特意義。?針對這一科學(xué)問題,中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所穩(wěn)定同位素地球化學(xué)學(xué)科組開展了一系列珊瑚文石熱重置模擬實(shí)驗(yàn)。研究通過塊狀化、粉末化及氧化預(yù)處理對比實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)分析了礦物相轉(zhuǎn)變前珊瑚文石的熱重置行為:首先精確測定了珊瑚文石的熱重置動(dòng)力學(xué)參數(shù),同時(shí)評估不同來源內(nèi)部水對Δ47重置速率的影響,并進(jìn)一步建立模型預(yù)測地質(zhì)歷史條件下珊瑚文石團(tuán)簇同位素的演化軌跡。?研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),文石Δ47信號(hào)在加熱初期(40分鐘內(nèi))即表現(xiàn)出快速重置趨勢,隨后速率顯著減緩,但始終未能達(dá)到完全平衡狀態(tài)。這一熱重置行為呈現(xiàn)出典型的非一級動(dòng)力學(xué)特征(圖1),且其速率遠(yuǎn)超方解石和白云石。這其中文石的平均活化能(μE?=?132.0?±?12.4 kJ/mol)僅約為方解石和白云石的一半(圖2)。隨著加熱的進(jìn)行,文石的δ18O持續(xù)負(fù)偏(最大偏移0.77‰)指示了內(nèi)部水-碳酸鹽氧同位素交換的存在;而不同預(yù)處理樣品的對比結(jié)果表明:氧化處理使重置速率提升3-4倍,塊狀化與粉末化處理樣品差異不顯著。這可能意味著亞微米或納米尺度的介質(zhì)在同位素交換過程中起主導(dǎo)作用。研究推測有機(jī)結(jié)合水或結(jié)構(gòu)水可能是驅(qū)動(dòng)Δ47快速重置的關(guān)鍵介質(zhì)。這些重要發(fā)現(xiàn)揭示了珊瑚文石對低溫?zé)崾录莫?dú)特敏感性。通過“隨機(jī)游走”重排模型模擬結(jié)果顯示:在50?°C條件下,文石Δ47信號(hào)可在百萬年時(shí)間尺度內(nèi)發(fā)生顯著重置,而同期方解石幾乎不受影響(圖3)。這一特性使生物類文石Δ47成為示蹤低熱事件的潛在指標(biāo),同時(shí)也意味著在深時(shí)古溫度重建研究中,必須采用多礦物聯(lián)用策略以有效排除熱重置干擾。?相關(guān)成果近期發(fā)表于國際地球化學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊《Earth and Planetary Science Letters》,第一作者為郭羽翯博士研究生,通訊作者為郭煬銳副研究員,其他合作者包括鄧文峰和韋剛健研究員。本研究獲得了國家自然科學(xué)基金的資助。?論文信息:Guo, Y. (郭羽翯) , Guo, Y. (郭煬銳)*, Deng, W. (鄧文峰), Wei, G. (韋剛健), 2025. Rapid thermal resetting of clumped isotope in coral aragonite. Earth Planet. Sci. Lett. 667, 119519.?論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X25003176#sec0018圖1. 珊瑚文石加熱實(shí)驗(yàn)中δ13C、δ18O和Δ47值的變化趨勢及動(dòng)力學(xué)模型擬合結(jié)果。圖2. 不同碳酸鹽礦物團(tuán)簇同位素?zé)嶂刂盟俾实陌惸釣跛顾俾蕝?shù)圖。圖3.?基于“隨機(jī)游走”模型的不同碳酸鹽礦物T(Δ47)隨埋藏時(shí)間和溫度變化的預(yù)測結(jié)果。
2025-07-08
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南海所?|?首次鑒定甲殼類甲基法尼酯結(jié)合蛋白
近日,中國科學(xué)院南海海洋研究所水產(chǎn)品種創(chuàng)制與高效養(yǎng)殖全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、熱帶海洋生物資源與生態(tài)實(shí)驗(yàn)室(LMB)胡超群研究員團(tuán)隊(duì)與河北大學(xué)、上海海洋大學(xué)合作,在甲殼類發(fā)育調(diào)控機(jī)制方面取得重要進(jìn)展。該研究首次鑒定甲殼動(dòng)物的甲基法尼酯結(jié)合蛋白(MFBP)基因,并闡明其在甲基法尼酯保護(hù)和對蝦蛻皮調(diào)控中的關(guān)鍵作用。相關(guān)研究成果以“Crustacean Methyl Farnesoate Binding Protein (MFBP) is an Insect Juvenile Hormone Binding Protein Homolog (JHBP) that inhibits molting” 為題發(fā)表于生物化學(xué)經(jīng)典權(quán)威期刊《Journal of Biological Chemistry》(JBC,Nature Index收錄)。聯(lián)合培養(yǎng)博士生楊昊和研究員陳廷為共同第一作者,研究員胡超群、研究員陳廷與上海海洋大學(xué)教授吳旭干、河北大學(xué)教授張繼泉為共同通訊作者。甲基法尼酯(MF)是甲殼動(dòng)物生長、發(fā)育和生殖等生理過程的關(guān)鍵調(diào)控激素,但其在血淋巴中循環(huán)過程中易受到代謝酶作用降解。上世紀(jì)90年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)甲殼動(dòng)物血淋巴中存在可以保護(hù)MF的蛋白,但其具體成分一直未有鑒定。研究團(tuán)隊(duì)通過跨基因組分析,篩選甲殼動(dòng)物中含有保幼激素結(jié)合蛋白(JHBP)結(jié)構(gòu)域的基因(圖1),在凡納濱對蝦中獲得一個(gè)肝胰腺高表達(dá)基因,該基因編碼產(chǎn)物與MF具有劑量依賴性的特異結(jié)合能力(圖2),因而命名為甲基法尼酯結(jié)合蛋白(MFBP)。凡納濱對蝦MFBP在結(jié)構(gòu)上對MF具有結(jié)合偏好,在血淋巴中可以保護(hù)MF免受降解,從而介導(dǎo)對蝦蛻皮抑制作用。該研究不但為解析甲殼類與昆蟲類JH/MF系統(tǒng)的進(jìn)化差異提供了新見解,也為通過內(nèi)分泌手段調(diào)控經(jīng)濟(jì)甲殼動(dòng)物生長發(fā)育提供了科學(xué)依據(jù)。該研究由中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)、國家自然科學(xué)基金、廣東省現(xiàn)代化海洋牧場適養(yǎng)品種核心技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目等共同資助完成。相關(guān)論文信息:Yang H#,Chen T#,*,Zhang X,Zhou MY,Zhang LP,Yan AF,Chen WH,Tan GL,Liang JX,Ren CH,Chen XL,Li Z,Ruan Y,Li JX,Li HM,Luo P,Wang YH,Jiang X,Yin JY,Ma B,Zhu CH,Wu XG*,Zhang JQ*,Hu CQ*. Crustacean Methyl Farnesoate Binding Protein (MFBP) is an Insect Juvenile Hormone Binding Protein Homolog (JHBP) that inhibits molting. J Biol Chem 2025 301(7):110297原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925825021477?via%3Dihub圖1 甲殼類JHBP結(jié)構(gòu)域基因篩選圖2 MFBP與MF的ITC和SPR結(jié)合曲線
2025-06-30
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聯(lián)合國教科文組織科學(xué)十年(IDSSD)“冰凍世界海洋宜居性(HOW)”計(jì)劃獲批
5月5日,由中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所(簡稱深海所)牽頭的國際大科學(xué)計(jì)劃“Habitability of Subsurface Oceans in Icy Worlds (HOW)”獲得聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)可持續(xù)發(fā)展國際科學(xué)十年(International Decade of Sciences for Sustainable Development, IDSSD)執(zhí)行委員會(huì)批準(zhǔn)。5月5日,由中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所(簡稱深海所)牽頭的國際大科學(xué)計(jì)劃“Habitability of Subsurface Oceans in Icy Worlds (HOW)”獲得聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)可持續(xù)發(fā)展國際科學(xué)十年(International Decade of Sciences for Sustainable Development, IDSSD)執(zhí)行委員會(huì)批準(zhǔn)。?“科學(xué)十年”由聯(lián)合國大會(huì)于2023年8月正式設(shè)立,并由聯(lián)合國教科文組織牽頭實(shí)施,是一項(xiàng)面向全球的科學(xué)倡議,旨在以科學(xué)促進(jìn)全球協(xié)作,加速實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)?!翱茖W(xué)十年”倡導(dǎo)基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、社會(huì)科學(xué)與人文科學(xué)的交叉融合,推動(dòng)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的積極轉(zhuǎn)型,構(gòu)建人人可參與、可受益的科學(xué)文化。其核心使命是動(dòng)員全社會(huì)力量,確??茖W(xué)服務(wù)于全人類的共同福祉。該倡議包含計(jì)劃(Programme)、項(xiàng)目(Project)和活動(dòng)(Activity)三類參與機(jī)制。其中,“計(jì)劃”作為長期戰(zhàn)略行動(dòng),服務(wù)于一個(gè)或多個(gè)“科學(xué)十年”預(yù)期成果,支持至少兩個(gè)十年目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),是推動(dòng)全球科學(xué)協(xié)作與系統(tǒng)變革的關(guān)鍵路徑?!氨鶅鍪澜绾Q笠司有裕℉OW)”計(jì)劃由深海所牽頭,丹麥、加拿大、德國、英國等國家科研機(jī)構(gòu)共同發(fā)起,聚焦地球極地冰下海洋的環(huán)境特征與生命宜居性,重點(diǎn)研究冰圈、水圈、巖石圈、生物圈等多圈層之間的相互作用及其對生命演化和環(huán)境可持續(xù)性的影響,旨在為全球氣候變化應(yīng)對、極地生態(tài)保護(hù)及地外生命探索提供系統(tǒng)性科學(xué)支持。該計(jì)劃主要面向地球極區(qū)冰下海洋,也涵蓋太陽系中冰衛(wèi)星上的冰下海洋。地球極區(qū)的冰下海洋是研究地外生命潛在生存環(huán)境的理想類比平臺(tái),也是在全球氣候變化背景下理解宜居性演化機(jī)制的關(guān)鍵科學(xué)窗口。按照2025至2035年為期十年的研究周期,HOW計(jì)劃將圍繞五大核心科學(xué)主題——多圈層相互作用、地質(zhì)活動(dòng)、生命與環(huán)境共演、環(huán)境與氣候變化、可持續(xù)發(fā)展策略——開展多學(xué)科、跨國界的合作研究。依托“奮斗者”號(hào)載人潛水器、“探索三號(hào)”極地科考船等先進(jìn)技術(shù)裝備平臺(tái),實(shí)施極區(qū)冰下載人深潛科考和地外冰下海洋環(huán)境類比研究。同時(shí),HOW團(tuán)隊(duì)將通過“科學(xué)十年”官方平臺(tái)定期發(fā)布進(jìn)展報(bào)告,推動(dòng)科研數(shù)據(jù)與成果的開放共享,促進(jìn)國際協(xié)作,并積極面向全球科研界和青年科學(xué)家開放實(shí)驗(yàn)設(shè)施與合作機(jī)會(huì),打造開放、包容、共建共享的冰下海洋研究生態(tài)。該計(jì)劃的實(shí)施,將拓展人類對地球與冰衛(wèi)星海洋極端環(huán)境及生命極限的系統(tǒng)性認(rèn)知,深化科學(xué)技術(shù)在可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的戰(zhàn)略作用,并為探索生命起源、應(yīng)對氣候變化、保護(hù)極地生態(tài)系統(tǒng)和探索地外生命提供重要科學(xué)支撐。?
2025-07-01
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亞熱帶生態(tài)所團(tuán)隊(duì)入選2025年度首都高校師生服務(wù)鄉(xiāng)村振興行動(dòng)計(jì)劃資助項(xiàng)目
近日,北京市教育委員會(huì)公布《關(guān)于2025年首都高校師生服務(wù)鄉(xiāng)村振興行動(dòng)計(jì)劃入選團(tuán)隊(duì)的公告》,中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所組織申報(bào)的《科技興牧—云南省畜牧產(chǎn)業(yè)振興與科技賦能的調(diào)研實(shí)踐》項(xiàng)目成功入選,這是亞熱帶生態(tài)所第二次獲批此項(xiàng)目。近日,北京市教育委員會(huì)公布《關(guān)于2025年首都高校師生服務(wù)鄉(xiāng)村振興行動(dòng)計(jì)劃入選團(tuán)隊(duì)的公告》,中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所組織申報(bào)的《科技興牧—云南省畜牧產(chǎn)業(yè)振興與科技賦能的調(diào)研實(shí)踐》項(xiàng)目成功入選,這是亞熱帶生態(tài)所第二次獲批此項(xiàng)目。該項(xiàng)目由2023級博士研究生王芳作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,在畜禽健康養(yǎng)殖與農(nóng)牧復(fù)合生態(tài)研究中心姚康研究員和人事教育處處長葉冬煦的指導(dǎo)下開展。計(jì)劃重點(diǎn)圍繞云南省畜牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的關(guān)鍵問題,通過走訪調(diào)研等多種形式,充分發(fā)揮科研院所的專業(yè)優(yōu)勢,形成助力鄉(xiāng)村振興的有效模式,為鄉(xiāng)村振興貢獻(xiàn)力量。據(jù)悉,首都高校師生服務(wù)鄉(xiāng)村振興行動(dòng)計(jì)劃是北京市教工委為深入學(xué)習(xí)貫徹習(xí)近平總書記給中國農(nóng)業(yè)大學(xué)科技小院學(xué)生重要回信精神,教育引導(dǎo)廣大師生發(fā)揮智力優(yōu)勢,深入鄉(xiāng)村一線,助力鄉(xiāng)村振興,上好特色“大思政課”,推動(dòng)習(xí)近平總書記重要回信精神形成生動(dòng)實(shí)踐而設(shè)立的。中國科學(xué)院大學(xué)本年度共2個(gè)團(tuán)隊(duì)獲批。2025年首都高校師生服務(wù)鄉(xiāng)村振興行動(dòng)計(jì)劃部分入選名單
2025-06-27
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廣州健康院聯(lián)合開發(fā)基于樹枝狀類脂的脂質(zhì)納米顆粒靶向巨噬細(xì)胞用于紅斑狼瘡治療
近日,中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院巫林平研究員和中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院林智明主任醫(yī)師團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在Chemical Engineering Journal雜志在線發(fā)表題為“Macrophage-targeted lipid nanoparticles based on Dendron-like lipids deliver mTOR inhibitor to alleviate systemic lupus erythematosus”的研究論文。該研究合成了一系列具有不同功能化學(xué)基團(tuán)的樹枝狀類脂分子,并基于此構(gòu)建和篩選獲得具有天然靶向巨噬細(xì)胞能力的脂質(zhì)納米顆粒(LNP),進(jìn)一步驗(yàn)證了包載哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)抑制劑雷帕霉素的LNP可以有效的對系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)模型小鼠進(jìn)行治療,同時(shí)闡明了其對巨噬細(xì)胞mTORC1信號(hào)通路的調(diào)控機(jī)制。本研究為基于納米藥物靶向巨噬細(xì)胞的SLE治療提供了重要的理論依據(jù)和新的治療策略。近日,中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院巫林平研究員和中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院林智明主任醫(yī)師團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在Chemical Engineering Journal雜志在線發(fā)表題為“Macrophage-targeted lipid nanoparticles based on Dendron-like lipids deliver mTOR inhibitor to alleviate systemic lupus erythematosus”的研究論文。該研究合成了一系列具有不同功能化學(xué)基團(tuán)的樹枝狀類脂分子,并基于此構(gòu)建和篩選獲得具有天然靶向巨噬細(xì)胞能力的脂質(zhì)納米顆粒(LNP),進(jìn)一步驗(yàn)證了包載哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)抑制劑雷帕霉素的LNP可以有效的對系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)模型小鼠進(jìn)行治療,同時(shí)闡明了其對巨噬細(xì)胞mTORC1信號(hào)通路的調(diào)控機(jī)制。本研究為基于納米藥物靶向巨噬細(xì)胞的SLE治療提供了重要的理論依據(jù)和新的治療策略。SLE是一種復(fù)雜的自身免疫性疾病,其中免疫細(xì)胞mTORC1信號(hào)通路的異常激活已被證實(shí)可造成自噬功能損傷,是SLE的重要致病機(jī)制之一。近年來mTOR抑制劑雷帕霉素已被用于自身免疫性疾病的臨床治療,但其口服生物利用度低,長期用藥副作用明顯。盡管已有研究利用納米藥物遞送以提高雷帕霉素體內(nèi)療效,但依賴抗體修飾的靶向策略存在免疫原性風(fēng)險(xiǎn)高、制備工藝復(fù)雜等問題。為解決上述問題,研究團(tuán)隊(duì)采用發(fā)散合成法合成了一系列具有氟化、甲基化或吡咯烷酮化功能化學(xué)基團(tuán)的樹枝狀類脂分子,并結(jié)合LNP技術(shù)構(gòu)建和篩選出一種氟化表面修飾的新型C18-3F LNP。該LNP可在免疫器官脾臟和骨髓中特異性蓄積,無需抗體修飾即可實(shí)現(xiàn)對巨噬細(xì)胞的天然靶向。利用包載雷帕霉素的Rapa@C18-3F LNP,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步證實(shí)該LNP可顯著延緩SLE模型MRL/lpr小鼠的免疫系統(tǒng)激活,修復(fù)小鼠皮膚損傷,有效緩解狼瘡性腎炎癥狀。同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)證明了Rapa@C18-3F LNP可抑制SLE模型小鼠的巨噬細(xì)胞mTORC1信號(hào)通路異常激活,促進(jìn)巨噬細(xì)胞的M2極化,并恢復(fù)其自噬功能,促進(jìn)異常沉積的自噬體降解清除。此外,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)Rapa@C18-3F LNP可逆轉(zhuǎn)雷帕霉素長期給藥導(dǎo)致的耐藥性,且連續(xù)給藥后均未發(fā)現(xiàn)明顯的毒副作用,證明該LNP可在長期用藥過程中保持良好的治療效果以及生物安全性。廣州健康院巫林平研究員和中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院林智明主任醫(yī)師為該論文的共同通訊作者,中山大學(xué)博士生杜珂倩和廣州健康院博士生何冠濤為共同第一作者。研究項(xiàng)目得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、廣州市科技重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)基金等經(jīng)費(fèi)的支持。論文鏈接圖1?基于樹枝狀類脂的巨噬細(xì)胞靶向脂質(zhì)納米顆粒負(fù)載mTOR抑制劑緩解系統(tǒng)性紅斑狼瘡
2025-06-30
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華南植物園破解茜草科異型花柱多態(tài)性之謎:生長素基因成關(guān)鍵“開關(guān)”
花朵的千姿百態(tài)從何而來?科學(xué)家發(fā)現(xiàn),傳粉昆蟲的“偏愛”是重要推手!被子植物為吸引傳粉者,演化出精妙的花部結(jié)構(gòu)。有趣的是,在親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的植物中,相似的傳粉環(huán)境會(huì)讓花朵“殊途同歸”—形成趨同演化的形態(tài)特征。然而,同一性狀趨同演化背后的基因密碼是否相同是進(jìn)化生物學(xué)的核心謎題之一。異型花柱(heterostyly)現(xiàn)象堪稱植物花結(jié)構(gòu)的精巧設(shè)計(jì):同一個(gè)物種的群體中存在兩種或三種花型,雌蕊和雄蕊高度呈互補(bǔ)排列(如高柱頭配矮花藥,矮柱頭配高花藥),這種花部結(jié)構(gòu)的“交互異位”不但能夠促進(jìn)花粉精確傳遞,促進(jìn)異株授粉,維持種群多樣性,而且還能減少花粉干擾與避免近親繁殖。異型花柱這類植物花部結(jié)構(gòu)多態(tài)性現(xiàn)象至少在被子植物28個(gè)科中被發(fā)現(xiàn),其中茜草科中發(fā)現(xiàn)有最多的屬和種具有異型花柱的性系統(tǒng),然而調(diào)控花柱長短相關(guān)基因及分子調(diào)控機(jī)制卻仍然成謎。中國科學(xué)院華南植物園羅世孝研究團(tuán)隊(duì)以茜草科玉葉金花屬(Mussaenda)為研究對象,結(jié)合基因組從頭組裝、比較基因組、群體基因組、轉(zhuǎn)錄組和系統(tǒng)發(fā)育等手段,鑒定了控制玉葉金花屬異型花柱發(fā)育的超基因(S-locus supergene)的結(jié)構(gòu)及其起源演化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)(1)控制玉葉金花屬異型花柱發(fā)育的超基因由3個(gè)緊密連鎖的基因(MuIAA,MuGA3ox,MuAPs)組成,且只存在于短柱花個(gè)體中,呈半合子結(jié)構(gòu);(2)由于半合子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的重組抑制,S-locus?所在基因組區(qū)域比其兩側(cè)區(qū)域富集顯著高比例的重復(fù)序列;(3)S-locus?超基因是通過基因的逐步復(fù)制并且插入到該區(qū)域所形成的,?其中MuIAA?的復(fù)制出現(xiàn)在茜草科分化之前,而MuGA3ox?則出現(xiàn)在茜草科物種分化之后;(4)超基因中名為MuIAA的生長素響應(yīng)基因在短花柱的雌蕊和花筒部位高度活躍,是調(diào)控花柱長短的候選基因。該研究不僅證實(shí)異型花柱演化在分子上存在趨同機(jī)制(S-locus?的普遍半合子結(jié)構(gòu)),更首次揭示生長素相關(guān)基因在調(diào)控花柱長短的核心作用。未來進(jìn)一步的科學(xué)問題包括為什么某些植物類群更易演化出異型花柱?激素代謝通路如何影響這類精巧結(jié)構(gòu)的存續(xù)?這些發(fā)現(xiàn)將為解析植物多樣性起源打開新窗口。相關(guān)研究成果以“Genomic evidence unveils the genetic architecture and evolution of the?S-locus controlling heterostyly in Rubiaceae”?為題于近日發(fā)表于植物學(xué)期刊New Phytologist?(《新植物學(xué)家》)(IF5year=10.3)上。華南植物園副研究員袁帥為論文第一作者,羅世孝研究員和張奠湘研究員為共同通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金(32370239)和華南植物園青年人才專項(xiàng)(QNXM-06)的資助。文章鏈接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70311圖1. 三種玉葉金花屬植物圖片。下側(cè)解剖圖分別展示長柱花和短柱花結(jié)構(gòu)。圖2. 玉葉金花屬S-locus?超基因的半合子結(jié)構(gòu)及其分子進(jìn)化規(guī)律。圖3. 玉葉金花屬長柱花和短柱花的花柱和花冠管的差異表達(dá)基因。S-locus?基因MuIAA?和MuAPs?在短柱花中顯著高表達(dá)。<!--!doctype-->
2025-06-25
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華南植物園繪制全球(近)自然土壤有效磷含量分布圖
磷(P)通常是陸地生態(tài)系統(tǒng)中限制植物生產(chǎn)力的關(guān)鍵養(yǎng)分,在許多自然和半自然生態(tài)系統(tǒng)中,其可利用性直接決定著植物群落的結(jié)構(gòu)、初級生產(chǎn)力以及養(yǎng)分利用效率。土壤是植物獲取磷的主要來源,而植物可利用磷是土壤總磷中能被植物根系直接吸收的那一小部分,尤其對缺乏分泌羧化物以溶解難溶磷的植物來說,這部分有效磷更為關(guān)鍵。由于磷在土壤中遷移性差、再生緩慢,且易受pH值、有機(jī)質(zhì)含量、礦物組成和水文條件等多種環(huán)境因子的影響,土壤有效磷的時(shí)空異質(zhì)性極強(qiáng)。因此,明確其含量、儲(chǔ)量、空間分布及環(huán)境驅(qū)動(dòng)機(jī)制,不僅是深入理解陸地生態(tài)系統(tǒng)磷循環(huán)與植物養(yǎng)分限制的基礎(chǔ),也對于預(yù)測全球變化背景下養(yǎng)分格局變化、生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定性及碳-養(yǎng)分耦合關(guān)系具有重要意義。特別是在全球氣候變化和人類活動(dòng)不斷加劇的背景下,建立全球尺度的土壤有效磷數(shù)據(jù)集和分析框架,對于改進(jìn)陸地生態(tài)系統(tǒng)模型和提升全球生物地球化學(xué)循環(huán)預(yù)測能力具有重要應(yīng)用價(jià)值?;谝延腥蛲寥烙行Я讛?shù)據(jù)庫及相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù),本研究從約36,000篇涉及五種主要有效磷提取方法的文獻(xiàn)中篩選信息,最終構(gòu)建了一個(gè)包含6,253條觀測值、覆蓋3,353個(gè)(近)自然生態(tài)系統(tǒng)樣點(diǎn)的全球土壤有效磷含量數(shù)據(jù)集。該數(shù)據(jù)庫還整合了關(guān)鍵的氣候、地形、母巖、植被等環(huán)境因子,用于解析全球尺度土壤有效磷的分布格局及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制。研究結(jié)果表明,土壤有效磷在不同母巖類型、土壤類型、生物群落和大陸間存在顯著差異,數(shù)值范圍從0.01至99.2 mg·kg?1不等,全球表層(0–30 cm)和深層(30–100 cm)土壤的平均值分別為12.4和8.0 mg·kg?1。母巖類型、土壤總磷、海拔高度和土壤類型是最重要的土壤有效磷含量預(yù)測變量;土壤有效磷整體上隨緯度增加而增加,但在相同緯度帶內(nèi)表現(xiàn)出高度異質(zhì)性。估算結(jié)果顯示,全球表層和深層土壤的有效磷庫(不含南極洲)分別為0.73 ± 0.23 Pg (平均±標(biāo)準(zhǔn)偏差)和 1.59 ± 0.50 Pg(1 Pg = 101? g)。本研究首次在全球尺度系統(tǒng)評估了土壤有效磷的空間分布與主控因子,繪制了高分辨率的有效磷全球分布圖,為深入理解陸地磷循環(huán)過程提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持,并可用于改進(jìn)地球系統(tǒng)模型中陸地磷循環(huán)模塊的參數(shù)化與約束。以上結(jié)果以“Global Distribution and Influencing Factors of Plant‐Available Phosphorus in (Semi‐)Natural Soils”為題在線已近期發(fā)表在地球科學(xué)主流期刊Global Biogeochemical Cycles (IF2024=5.5),論文第一作者為華南植物園生態(tài)中心陳煥鏞副研究員羅先真和碩士研究生郭聰慧,侯恩慶研究員為通訊作者,瓦赫寧根大學(xué)Julian Helfenstein和西澳大學(xué)的Hans Lambers等作者參與了該研究。研究得到國家自然科學(xué)基金和廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金的共同資助。該研究是研究組全球磷分布格局系列研究中的一個(gè)重要部分。論文鏈接:https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/2025GB008513;該研究的原始數(shù)據(jù)、土壤有效磷分布圖和R代碼等也可以免費(fèi)下載:https://doi.org/10.6084/m9.figshare.24088368前期相關(guān)研究包括土壤磷組分?jǐn)?shù)據(jù)集(Scientific Data,2018,https://doi.org/10.1038/sdata.2018.166);總磷含量和空間分布(Earth System Science Data,2021,https://doi.org/10.5194/essd-13-5831-2021);土壤磷組分空間分布(Biogeosciences,2023,https://doi.org/10.5194/bg-2023-22)。圖1. 研究中收集到的6253個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)樣地級土壤有效磷分布圖圖2. 土壤有效磷在0-30 cm 和30-100 cm土層的全球分布圖
2025-06-29